Veranstaltungsbeleuchtung

mini|325x325px|Veranstaltungsbeleuchtung bei einem Konzert Die Veranstaltungsbeleuchtung ist ein eigenständiges Anwendungsgebiet der Beleuchtung. Sie befasst sich mit der Ausleuchtung von Veranstaltungen mit Kunstlicht und wird daher oft als Unterkategorie der Veranstaltungstechnik gezählt. Man unterscheidet weiter zwischen Theater-, Fernseh- und Showbeleuchtung.

Grundlagen mini|548x548px|Spektrum des sichtbaren Lichts mini|548x548px|Beispiele für verschiedene Farbtemperaturen Licht ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung, wobei nur Wellenlängen zwischen ca. 400 und 700 nm für das menschliche Auge sichtbar sind. Unterschiedliche Wellenlängen werden dabei als unterschiedliche Farben wahrgenommen. Weißes Licht ist immer eine Mischung verschiedener Wellenlängen; das Licht der Sonne beispielsweise enthält alle Farben. Das Verhältnis der verschiedenen Farben in weißem Licht wird mit der Farbtemperatur in Kelvin [K] angegeben. Licht mit niedriger Farbtemperatur besitzt hohe Anteile an rotem Licht und erscheinen deshalb wärmer, während in Licht mit hoher Farbtemperatur die bläulichen Anteile überwiegen und das Licht kalt erscheint.

Die verschiedenen Farben des Lichts (Wellenlängen) werden von dem menschlichen Auge nicht gleich stark wahrgenommen. Die Empfindlichkeit nimmt zu den Rändern des sichtbaren Spektrums stark ab. Deshalb wird in der Lichttechnik die photometrische Größe des Lichtstroms verwendet, die das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht in der Stärke beschreibt, in der es das Auge wahrnimmt. Die Einheit des Lichtstroms sind Lumen [lm].mini|130x130px|Additive Farbmischung mini|129x129px|Subtraktive Farbmischung Unterschiedliche Leuchtmittel sind unterschiedlich energieeffizient bei der Umwandlung von elektrischer Energie in sichtbares Licht. Wie viel Lichtstrom pro eingesetzter elektrischer Energie (Lumen pro Watt) ein Leuchtmittel erzeugen kann, beschreibt die Lichtausbeute [lm/W]. Welche Lichtmenge an einem Objekt ankommt, gibt die Beleuchtungsstärke E an. Sie wird in lux (lm/m²) angegeben und hängt von dem Lichtstrom und der Fokussierung der Lichtquelle sowie von dem Abstand der Lichtquelle zu dem Objekt ab. Die Beleuchtungsstärke ist dabei umgekehrt proportional zum Quadrat der Abstandsänderung: Bei doppeltem Abstand ist die Beleuchtungsstärke noch ein Viertel so stark, bei vierfachem Abstand nur noch ein Sechzehntel.

Um verschiedene Farben zu generieren, werden die Prinzipien der additiven sowie der subtraktiven Farbmischung verwendet. Bei der additiven Farbmischung wird durch die Mischung der Farben Rot, Grün und Blau Mischfarben erzeugt. Die subtraktive Farbmischung nutzt die Eigenschaft von Körpern, dass nur bestimmte Farbanteile reflektiert und andere absorbiert werden. Ein roter Gegenstand erscheint deshalb rot, weil er nur die roten Anteile des auf ihr treffenden Lichts reflektiert und alle anderen absorbiert. Die subtraktive Farbmischung arbeitet mit den Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb. Das Prinzip wird bei der Verwendung von optischen Filtern benutzt. Mit ihnen lässt sich das Licht von Scheinwerfern einfärben oder andere Effekte erzielen, wie die Diffusion oder die Änderung der Farbtemperatur. Bei der Benutzung von Filtern verringert sich jedoch der effektive Lichtstrom.

Die Messung der oben genannten Größen geschieht mit einem Luxmeter oder einem Colormeter.

Leuchtmittel

Der Beleuchtung stehen inzwischen eine Vielzahl von verschiedenen Leuchtmitteln zur Verfügung.

Halogenlampen Das älteste elektrische Leuchtmittel stellt die Glühlampe dar. Dabei wird durch die Erhitzung eines Wolframdrahts Licht emittiert. Die Glühlampe wurde in der Veranstaltungsbeleuchtung weitestgehend durch ihre weiterentwickelte Form, die Halogenlampe, ersetzt. Sie zeichnet sich gegenüber der Glühlampe durch eine höhere Lebensdauer, eine um bis zu 20 % höhere Lichtausbeute und eine geringere Baugröße aus. Halogenlampen erzeugen ein weißes Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 3200 K und 3400 K und haben normalerweise eine Lichtausbeute von 26 lm/W. Beide Leuchtmittel gehören zu der Gruppe der Temperaturstrahler.

Entladungslampen mini|Verschiedene HMI-Leuchtmittel (von oben: 125 W, 200 W & 400 W) Neben den Halogenlampen werden Entladungslampen eingesetzt, welche in Niederdruckentladungslampen und Hochdruckentladungslampen eingeteilt werden. Die bekanntesten Niederdruckentladungslampen sind die Leuchtstofflampen (auch Leuchtstoffröhren). In den Röhren werden Quecksilberatome angeregt, die daraufhin UV-Licht ausstrahlen. Um diese Strahlung in den sichtbaren Bereich zu transformieren, wird die Röhrenwand mit fluoreszierenden Leuchtstoffen beschichtet. Meist wird durch Mischung verschiedener Stoffe weißes Licht erzeugt. Je mehr Stoffe dabei verwendet werden, desto höher ist die Qualität des weißen Lichts.

Hochdruckentladungslampen emittieren Licht aufgrund einer Bogenentladung, die zwischen zwei Elektroden brennt. Um die Lichtemission noch weiter zu erhöhen, werden in den viel verwendeten Metallhalogendampflampen (kurz HMI) Halogenide hinzugefügt. HMI-Lampen haben eine Lichtausbeute von 95 lm/W und erzeugen Licht mit einer Farbtemperatur von 6000 K. Sie haben somit fast die vierfache Lichtausbeute von Halogenlampen und eignen sich aufgrund der hohen Farbtemperatur gut für die Nachahmung von Tageslicht. Nachteile sind die Geräuschentwicklung der Ventilatoren, die häufig benötigt werden, um die heißen Lampen zu kühlen und die Tatsache, dass sich Entladungslampen nicht elektrisch dimmen lassen. Die Einstellung der Helligkeit geschieht über mechanische Verschlüsse, sogenannte Shutter.

LEDs mini|147x147px|High-Flux-LED Das jüngste Leuchtmittel sind die lichtemittierenden Dioden (kurz LEDs), die auf Basis der Elektrolumineszenz monochromatisches Licht (einfarbiges Licht) emittieren. Die ältere Bauform, die 5-mm-LEDs, wurde durch die High-Flux-LEDs ergänzt, die einen um den Faktor 20 bis 50 höheren Lichtstrom besitzen. LEDs gibt es inzwischen in fast allen Farben. Um weißes Licht zu erzeugen, werden mehrere verschiedenfarbige LEDs zu sogenannten Bins zusammengefasst. Die mindeste Anforderung ist hierbei die Benutzung der Farben Rot, Grün und Blau. Ein natürlicheres Weiß wird jedoch mit dem Zusatz einer „weißen“ LED (beschichtete blaue LED) oder bei der Benutzung von Bins mit sieben verschiedenfarbigen LEDs erreicht. Je mehr verschiedenfarbige LEDs verbaut sind, desto breiter ist auch das Spektrum der Farben, die erzeugt werden können. LED-Bins sind das einzige Leuchtmittel, bei dem durch unterschiedliche Ansteuerung einzelner LEDs elektrisch die emittierte Farbe verändert werden kann. Mit Lichtausbeuten von 60–120 lm/W und aufgrund der einfachen Änderung der Farbe setzen sich LEDs immer weiter in der Veranstaltungsbeleuchtung durch.

Eine interessante Entwicklung sind die organischen LEDs (kurz OLEDs), die einen geringeren Stromverbrauch und eine geringere Einbautiefe als herkömmliche LEDs haben. Sie werden bisher vor allem in Bildschirmen eingesetzt. Problematisch für den Einsatz in der Allgemeinbeleuchtung ist jedoch deren geringe Lebensdauer.

Dimmer

Halogenleuchtmittel benötigen Dimmer, um ihren Lichtstrom zu verringern. Dimmer gibt es in drei verschiedenen Ausführungen: Einschubdimmer, Dimmerracks mit mehreren Dimmern in einem 19″-Rack und festverdrahtete Dimmerschränke. In der Veranstaltungsbeleuchtung wird meist eine Phasenanschnittsteuerung benutzt, dabei wird der Sinusverlauf des Wechselstroms jedes Mal kurz unterbrochen, wenn er Null durchläuft. Je länger der Strom unterbrochen wird, desto stärker wird das Leuchtmittel gedimmt.

Scheinwerfer

Um Veranstaltungen zu beleuchten, werden eine Vielzahl unterschiedlicher Scheinwerfer verwendet. Sie werden eingeteilt in konventionelle Scheinwerfer, Parabolspiegelscheinwerfer, Flächen- und Horizontleuchten sowie Moving Lights. Konventionelle Scheinwerfer mini|173x173px|1: Fresnel-Linse 2: Planconvex-LinseDie Planconvex-Scheinwerfer (kurz PC-Scheinwerfer) sind die ältesten Scheinwerfer. Sie erhielten ihren Namen von der Planconvex-Linse, die das von dem Leuchtmittel ausgestrahlte Licht bündelt. Durch die axiale Verschiebung des Leuchtmittels wird der Lichtstrahl aufgeweitet bzw. gebündelt. Eine Einsparung im Preis und Gewicht der Linse stellt der Stufenlinsenscheinwerfer (auch Fresnelscheinwerfer) dar. Die dort eingesetzte Fresnel-Linse hat ringförmig angeordnete Stufen, die nach außen hin (entsprechend einer Planconvexlinse) immer steiler werden und das Licht bündeln. Auf diese Weise wird Material bei der Linse eingespart. Der Nachteil eines Stufenlinsenscheinwerfers ist ein erhöhter Streulichtanteil. Bei beiden Scheinwerfer werden häufig Torblenden eingesetzt, um den beleuchteten Bereich eingrenzen zu können.

Profilscheinwerfer (auch Profiler) sind durch die Verwendung eines Doppellinsensystems gekennzeichnet. Durch den Einsatz von Formblenden in parallel geführte Lichtstrahlen zwischen den Linsen kann der Lichtkegel genau eingestellt werden. Zusätzlich können durch den Einschub von Gobos komplexere Motive im Lichtkegel abgebildet werden.

Profilscheinwerfer gibt es in drei Varianten: Bei den Ellipsenspiegel-Linsenscheinwerfern wird die hintere Linse durch einen Ellipsenspiegel ersetzt. Durch die Verschiebung der verbleibenden Sammellinse kann nur die Schärfe, nicht aber die Größe des Lichtkegels eingestellt werden. Im Vergleich dazu haben Zoom-Profilscheinwerfer zwei Linsen, wodurch der Lichtkreisdurchmesser individuell eingestellt werden kann. Die dritte Form der Profilscheinwerfer sind die Verfolgerscheinwerfer. Sie sind so gebaut, dass sie nach der Montage auf einem speziellen Stativ durch eine Person geschwenkt werden können. Zusätzlich sind meist Zoom und Schärfe sowie weitere Parameter per Hand einstellbar.

Parabolspiegelscheinwerfer mini|201x201px|PAR-Scheinwerfer Durch die Verwendung eines Parabolspiegels haben Parabolspiegelscheinwerfer einen sehr hohen Bündelungsgrad und können deshalb auch über große Distanzen eingesetzt werden. Klassische Parabolspiegelscheinwerfer werden mit Niedervolttechnik (12 V/24 V) betrieben und haben keine zusätzliche Linse. Ihr Vorteil gegenüber 230 V ist eine verbesserte Glühwendelausführung und somit eine etwas höhere Farbtemperatur.

Die mit 230 V betriebenen PAR-Scheinwerfer (auch PAR-Kanne) haben eine mit dem Leuchtmittel und dem Spiegel fest verbaute Linse. Diese Einheit befindet sich austauschbar in einem charakteristischen Blechtubus, an dessen Ende sich eine Halterung für Farbfilter befindet. Den Blechtubus gibt es in kurzer und langer Ausführung (short bzw. long nose) und die Linsen in verschiedenen Durchmessern (PAR 36, 56 oder 64, in Zehntel-Zoll angegeben). Die Linsen unterscheiden sich außerdem in ihrer Glasstruktur. CP 60 hat eine klare Glasstruktur, während CP 62 ein geriffeltes Glas für mehr Lichtstreuung besitzt.

Parabolspiegelscheinwerfer werden auch häufig in Bündeln als Blinder eingesetzt, um das Publikum an einer passenden Stelle effektvoll zu blenden.

Flächen- und Horizontleuchten Wie bei den klassischen Parabolspiegelscheinwerfern werden auch in Flächen- und Horizontleuchten keine Linsen benutzt. Die Lichtführung geschieht durch einen Rinnenspiegel. Bei den Flächenleuchten ist dieser Spiegel symmetrisch, sodass auch die Lichtabstrahlung symmetrisch ist. Im Gegensatz dazu haben Horizontleuchten einen asymmetrischen Rinnenspiegel, wodurch das Licht hauptsächlich in eine Richtung abgelenkt wird. Dies erlaubt einen geringen Abstand bei der Beleuchtung großflächiger Horizonte oder Prospekte. Beide Bauarten haben den Vorteil einer sehr gleichmäßigen Ausleuchtung großer Flächen.

Moving Light mini|Martin MAC 550